Usando imagens capturadas por satélites, pesquisadores do Departamento de Física e RAL Space da Universidade de Oxford confirmaram que a erupção de janeiro de 2022 do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha'apai produziu a pluma mais alta já registrada. A erupção colossal também é a primeira a ter sido observada diretamente a romper a camada mesosfera da atmosfera. Os resultados foram publicados hoje na revista Science .

Em 15 de janeiro de 2022, Hunga Tonga–Hunga Ha'apai, um vulcão submarino no arquipélago de Tonga, no sul do Oceano Pacífico, entrou em erupção violenta. A explosão foi uma das mais poderosas já observadas, enviando ondas de choque ao redor do mundo e provocando tsunamis devastadores que deixaram milhares de desabrigados. Uma coluna imponente de cinzas e água foi ejetada na atmosfera – mas até agora, os cientistas não tinham uma maneira precisa de medir a altura.

Normalmente, a altura de uma pluma vulcânica pode ser estimada medindo a temperatura registrada no topo por satélites baseados em infravermelho e comparando-a com um perfil de temperatura vertical de referência. Isso ocorre porque na troposfera (a primeira e mais baixa camada da atmosfera da Terra), a temperatura diminui com a altura. Mas se a erupção é tão grande que a pluma penetra na próxima camada da atmosfera (a estratosfera), esse método se torna ambíguo porque a temperatura começa a aumentar novamente com a altura (devido à camada de ozônio absorver a radiação ultravioleta solar).

Para superar esse problema, os pesquisadores usaram um novo método baseado em um fenômeno chamado "efeito de paralaxe". Esta é a aparente diferença na posição de um objeto quando visto de várias linhas de visão. Você pode ver isso por si mesmo fechando o olho direito e estendendo uma mão com o polegar levantado para cima. Se você então trocar os olhos, de modo que a esquerda fique fechada e a direita aberta, seu polegar parecerá se deslocar levemente em relação ao fundo. Medindo essa aparente mudança de posição e combinando-a com a distância conhecida entre os olhos, você pode calcular a distância até o polegar.

A localização do vulcão Tonga é coberta por três satélites meteorológicos geoestacionários, de modo que os pesquisadores conseguiram aplicar o efeito de paralaxe às imagens aéreas capturadas. Crucialmente, durante a própria erupção, os satélites registraram imagens a cada 10 minutos, permitindo que as rápidas mudanças na trajetória da pluma fossem documentadas.

Os resultados mostraram que a pluma atingiu uma altitude de 57 quilômetros em sua maior extensão. Isso é significativamente maior do que os detentores de recordes anteriores: a erupção de 1991 do Monte Pinatubo nas Filipinas (40 km em seu ponto mais alto) e a erupção de 1982 de El Chichón no México (31 km). Também torna a pluma a primeira evidência observacional de uma erupção vulcânica injetando material através da estratosfera e diretamente na mesosfera, que começa a cerca de 50 km acima da superfície da Terra.

O autor principal, Dr. Simon Proud (Universidade de Oxford, RAL Space e Centro Nacional de Observação da Terra), disse: "É um resultado extraordinário, pois nunca vimos uma nuvem de qualquer tipo tão alta antes. Além disso, a capacidade de estimar a A altura da maneira que fizemos (usando o método de paralaxe) só é possível agora que temos uma boa cobertura de satélite. Não teria sido possível há uma década ou mais."

Os pesquisadores de Oxford agora pretendem construir um sistema automatizado para calcular as alturas das plumas dos vulcões usando o método de paralaxe. O coautor Dr. Andrew Prata, do Subdepartamento de Física Atmosférica, Oceânica e Planetária, acrescentou: "Também gostaríamos de aplicar essa técnica a outras erupções e desenvolver um conjunto de dados de alturas de plumas que podem ser usados ??por vulcanologistas e cientistas atmosféricos para modelar a dispersão de cinzas vulcânicas na atmosfera. Outras questões científicas que gostaríamos de entender são: Por que a pluma de Tonga subiu tão alto? Quais serão os impactos climáticos dessa erupção? E do que exatamente a pluma foi composta? "

Além da Universidade de Oxford, o estudo também envolveu o Laboratório Rutherford Appleton e o Centro Nacional de Observação da Terra em Harwell, e a Universidade de Ciências Aplicadas de Munique. O artigo "A erupção de janeiro de 2022 do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha'apai atingiu a mesosfera" é publicado na revista Science .